不同浸水时长砂岩单轴压缩声发射试验研究

为了研究砂岩的浸水弱化特征,开展了不同浸水时长砂岩试件的单轴压缩声发射试验。结果表明:随着浸水时长的增加试件的强度和弹性模量呈负指数规律降低,峰值变形按照负指数规律增长,最终均趋于稳定数值。声发射b值可较为准确地反映砂岩试件在各个阶段的损伤情况,整体上呈现出波动下降的趋势,岩石失稳破坏时声发射b值急剧下降的现象,可为矿山岩体稳定性监测预警研究提供借鉴与参考。

岩石结构面的浸水剪切蠕变特性及本构模型研究

针对浸水与自然状态下砂岩硬性结构面开展了分级加载剪切蠕变试验,试验通过单轴压缩形式实现结构面法向应力与切向应力的等比例加载。试验结果表明:在岩石结构面发生加速蠕变之前,分级加载的瞬时变形存在着随加载应力逐渐减小的趋势。基于Norton-Bailey模型与Kachanov损伤模型提出了一个新的考虑结构面粗糙度、浸水条件、剪应力与压应力之比等因素的改进Norton-Bailey蠕变剪切模型。根据砂岩结构面剪切蠕变试验数据,分别拟合了浸水与自然状态下砂岩结构面蠕变剪切模型的参数。分析结果表明:所建立的改进Norton-Bailey蠕变剪切模型对于结构面的剪切蠕变结果具有较好的拟合效果,并可以反映结构面浸水弱化作用的影响。